DE102013106551B3 - Angle mirror with image coupling - Google Patents

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Abstract

Es wird ein Winkelspiegel mit einer Bildeinkopplung mit einem Winkelspiegelkörper (1) mit einem Einblick (2), einem Ausblick (3), davor angeordneten Scheiben (4; 5), oberen und unteren Umlenkspiegeln (6) und einem Display, dessen Bild im Einblick sichtbar ist, zur Verfügung gestellt, der eine Umfokussierung eines Betrachterauges bei einem Bildquellenwechsel unnötig macht, sodass er gleichzeitig beide dargestellten Bildinformationen erkennen kann, was erreicht wird, indem das Display (8) in einer vertikalen Richtung am Winkelspiegel angeordnet ist, der untere Umlenkspiegel als Strahlteiler (7) ausgebildet und dahinter ein erstes Spiegelelement (11) angeordnet ist und der Strahlengang (9) des Displays (8) über eine am Winkelspiegelkörper (1) angeordnete Einkopplungslinse (14) und ebenso daran angeordnete Spiegelelemente (11; 12; 13) so geführt ist, dass er am Strahlteiler (7) mit dem Strahlengang (10) durch den Ausblick (3) überlagert ist und beide Bildinformationen bei gleicher Fokussierung des Auges eines Betrachters in identischer Entfernung zum Einblick (2) dargestellt sind.It is a corner mirror with an image coupling with a corner mirror body (1) with an insight (2), an outlook (3), disks (4; 5) arranged in front of it, upper and lower deflecting mirrors (6) and a display whose image is in insight is visible, made available, which makes a refocusing of a viewer's eye unnecessary when changing image sources, so that he can recognize both displayed image information at the same time, which is achieved by arranging the display (8) in a vertical direction on the corner mirror, the lower deflection mirror as Beam splitter (7) is formed and a first mirror element (11) is arranged behind it and the beam path (9) of the display (8) via a coupling lens (14) arranged on the corner mirror body (1) and mirror elements (11; 12; 13) also arranged thereon is guided so that it is superimposed on the beam splitter (7) with the beam path (10) through the view (3) and both image information with the same focus tion of the eye of an observer at an identical distance to the insight (2) are shown.

Description

Die Erfindung betrifft einen Winkelspiegel mit Bildeinkopplung gemäß dem Oberbegriff des ersten Patentanspruches.The invention relates to an angle mirror with picture input according to the preamble of the first claim.

Es ist eine Winkelspiegelanordnung bekannt, DE 36 27 716 A1 , die auf der dem Einblick entgegengesetzten Seite eines Winkelspiegelkörpers eine Anzeigeneinheit aufweist, die durch einen Blick in den Winkelspiegel erkannt und abgelesen werden kann.It is known an angular mirror arrangement, DE 36 27 716 A1 , which has a display unit on the side of an angle mirror body opposite the viewing, which can be recognized and read by a glance into the angle mirror.

Bekannt ist ebenfalls ein Episkop mit einem Beobachtungssystem, EP 0 225 818 A1 , welches Fahrerinformationen in den Einblick einspiegelt, ebenso wie dies bei dem weiterhin bekannten Periskop US 2010/0201676 A1 der Fall ist. Auch bei dem Winkelspiegel gemäß der WO 2010/102597 A1 wird ein von einem Display erzeugtes Bild im Einblick sichtbar gemacht. Aus der Veröffentlichung US 5880888 A1 ist ein heimmontiertes Head-Up-System bekannt, bei dem ebenso wie in der bekannten US 2012/0002294 A1 , die einen Strahlvereiniger und Strahlteiler betrifft, ein Strahlengang in einem Spiegelkörper so geführt, dass er an einem Strahlteiler mit dem Strahlengang durch einen Ausblick überlagert wird.Also known is an episcope with an observation system, EP 0 225 818 A1 , which mirrors driver information in the insight, as well as in the still known periscope US 2010/0201676 A1 the case is. Also in the angle mirror according to the WO 2010/102597 A1 an image generated by a display is made visible in the glimpse. From the publication US 5880888 A1 is a home-mounted head-up system is known in which as well as in the known US 2012/0002294 A1 , which relates to a beam combiner and beam splitter, guided a beam path in a mirror body so that it is superimposed on a beam splitter with the beam path through a view.

Nachteilig an dieser vorbekannten Winkelspiegelanordnung und den weiteren bekannten Systemen ist insbesondere, dass ein Betrachter von einer Durchsicht aus dem Ausblick zu einer Ansicht der Anzeigeeinheit seine Augen von unendlich auf den Nahbereich umfokussieren muss, was auf die Dauer ermüdend ist, ebenso wie die Informationen nicht gleichzeitig vom Betrachter aufgenommen werden können.A disadvantage of this previously known angle mirror arrangement and the other known systems is, in particular, that a viewer from a view from the view to a view of the display unit must refocus his eyes from infinity to the near area, which is tiring in the long run, as well as the information not simultaneously can be recorded by the viewer.

Aufgabe der Erfindung ist es einen Winkelspiegel mit einer Bildeinkopplung zur Verfügung zu stellen, der eine Umfokussierung der Augen eines Betrachters bei einem Wechsel der Bildquelle unnötig macht, sodass er gleichzeitig beide dargestellten Bildinformationen erkennen kann.The object of the invention is to provide an angle mirror with an image coupling which makes it unnecessary to refocus the eyes of an observer when changing the image source, so that he can simultaneously recognize both image information shown.

Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich in Verbindung mit den Oberbegriffsmerkmalen erfindungsgemäß aus den technischen Merkmalen des kennzeichnenden Teils des ersten Hauptanspruches.The solution of this problem results in conjunction with the preamble features according to the invention from the technical features of the characterizing part of the first main claim.

Winkelspiegel weisen in der Regel einen einteiligen oder mehrteiligen Winkelspiegelkörper auf mit einem Einblick, einem Ausblick und jeweils davor angeordneten Scheiben mit Scheibenheizungen und/oder optischen Filtern. Weiterhin besitzen sie obere und untere Umlenkspiegel, wobei ein elektronisches Display bekanntermaßen so hinter dem Einblick angeordnet ist, dass es unmittelbar oder durch einen halbdurchlässig ausgebildeten unteren Umlenkspiegel sichtbar ist.Angle mirrors usually have a one-piece or multi-part angle mirror body with an insight, a view and each arranged in front of discs with disc heaters and / or optical filters. Furthermore, they have upper and lower deflection mirrors, wherein an electronic display is known to be arranged behind the view that it is visible directly or through a semipermeable formed lower deflection mirror.

Dadurch, dass das Display in einer vertikalen Richtung am Winkelspiegel angeordnet ist und der untere Umlenkspiegel ebenfalls als Strahlteiler ausgebildet ist, lässt sich über eine Anordnung verschiedener Spiegelelemente und einer Einkopplungslinse zwischen dem Display und dem Winkelspiegelkörper ein Strahlengang verwirklichen, der mit dem Strahlengang durch den Ausblick so überlagert werden kann, dass beide Bildinformationen bei gleicher Fokussierung des Auges eines Betrachters in identischer Entfernung zum Einblick aufgenommen werden können, da das Bild des Displays als im Unendlichen liegend erzeugt wird, so dass ohne Akkumulation des Auges des Betrachters dessen Augenlinsen weiter auf eine weite Entfernung gerichtet fokussiert bleiben können, ebenso wie dies bei der üblichen Durchsicht durch den Winkelspiegel der Fall ist.Characterized in that the display is arranged in a vertical direction on the angle mirror and the lower deflection mirror is also formed as a beam splitter, can be realized via an array of different mirror elements and a coupling lens between the display and the angle mirror body a beam path with the beam path through the view can be superimposed so that both image information with the same focus of the eye of an observer can be recorded at an identical distance to the insight, since the image of the display is generated as lying at infinity, so that without accumulation of the eye of the observer whose eye lenses continue on a wide Keep focused directed distance, as well as in the usual review by the angle mirror is the case.

Vorteilhafte Ausgestaltungen des Gegenstandes der Erfindung ergeben sich mit und in Kombination aus den nachfolgenden Unteransprüchen.Advantageous embodiments of the subject matter of the invention will become apparent with and in combination with the following subclaims.

Entsprechend einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist das Display auf der Seite des Einblickes nah am Winkelspiegel platziert, unmittelbar vor der am Winkelspiegelkörper angeordneten Einkopplungslinse, so dass nur ein geringer zusätzlicher Bauraum für das Display und die Linse erforderlich ist.According to a particularly preferred embodiment of the invention, the display is placed on the side of the view close to the angle mirror, immediately before the arranged on the angle mirror body coupling lens, so that only a small additional space for the display and the lens is required.

Dem ersten Spiegelelement ist gegenüber dem Einblick, direkt über diesem ein zweites Spiegelelement und diesem über dem ersten Spiegelelement ein drittes Spiegelelement und diesem über dem zweiten Spiegelelement die Einkopplungslinse jeweils gegenüberliegend versetzt übereinander angeordnet, ohne zumindest zwischen den Scheiben des Einblickes des zweiten Spiegelelementes und der Einkopplungslinse wesentliche Freiräume aufrechtzuerhalten, so dass auch diese Anordnung höchst kompakt und platzsparend ausgeführt ist.The first mirror element is compared to the view, directly above this a second mirror element and this above the first mirror element, a third mirror element and this the second mirror element, the coupling lens respectively offset from each other arranged offset, without at least between the discs of the view of the second mirror element and the coupling lens Maintain essential freedom, so that this arrangement is designed to be very compact and space-saving.

Das zweite Spiegelelement und das dritte Spiegelelement sind ebenso wie die Einkopplungslinse auf der vorderen und hinteren Seitenfläche des Winkelspiegelkörpers aufgebracht, wobei dies bevorzugt über einen durchsichtigen Verbindungskleber luftspaltfrei erfolgt, so dass unerwünschte Brechungserscheinungen ausgeschlossen werden können.The second mirror element and the third mirror element are applied to the front and rear side surface of the angle mirror body as well as the coupling lens, which preferably takes place air gap-free via a transparent bonding adhesive, so that unwanted refraction phenomena can be excluded.

Hierzu weisen der Winkelspiegelkörper, die Einkopplungslinse, die Spiegelelemente und auch der durchsichtige Verbindungskleber vorteilhafterweise jeweils einen identischen Brechungsindex auf.For this purpose, the angle mirror body, the coupling lens, the mirror elements and also the transparent bonding adhesive advantageously each have an identical refractive index.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist nur das erste Spiegelelement mit einer leichten Kippung gegen die optische Achse ausgestattet und das zweite und dritte Spiegelelement sowie die Einkopplungslinse kippwinkelfrei gegen die optische Achse ausgebildet, wodurch sich eine erhebliche Reduzierung des Fertigungsaufwandes der optischen Teile erzielen lässt.According to a preferred embodiment of the invention, only the first mirror element is equipped with a slight tilting against the optical axis and the second and third mirror element and the coupling lens tilt-free formed against the optical axis, which can achieve a significant reduction in manufacturing costs of the optical parts.

Diese besteht auch darin, dass die hintere Seitenfläche des Winkelspiegelkörpers als vertikale Planfläche zur gemeinsamen Anordnung der Scheiben des Einblickes, des zweiten Spiegelelementes und der Einkopplungslinse einteilig ausgeführt werden kann.This consists in the fact that the rear side surface of the angle mirror body can be made as a vertical planar surface for the common arrangement of the panes of the insight, the second mirror element and the coupling lens in one piece.

Bevorzugterweise ist auch die vordere Seitenfläche des Winkelspiegelkörpers mit einer vertikalen Planfläche zur Anordnung des dritten Spiegelelementes ausgestattet, wobei diese vertikale Planfläche parallel zur hinteren Seitenfläche auf der Seite des Einblickes ausgebildet ist.Preferably, the front side surface of the angle mirror body is provided with a vertical plane surface for the arrangement of the third mirror element, said vertical plane is formed parallel to the rear side surface on the side of the view.

Nachfolgend ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand von Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigen:An exemplary embodiment of the invention is described in more detail below with reference to drawings. Show it:

1 eine räumliche Ansicht des Winkelspiegels von der Einblickseite, 1 a spatial view of the angle mirror from the insight side,

2 eine räumliche Ansicht des Winkelspiegels gemäß 1 von der Ausblickseite, und 2 a spatial view of the angle mirror according to 1 from the lookout side, and

3 eine Seitenansicht des Winkelspiegels gemäß der 1, 2 mit eingetragenem Strahlengang. 3 a side view of the angle mirror according to the 1 . 2 with registered beam path.

Der Winkelspiegel besteht aus einem Winkelspiegelkörper 1 mit einem unteren Einblick 2 und einem oberen Ausblick 3, wobei vor beiden Scheiben 4; 5 angeordnet sind, die mit Scheibenheizungen und/oder Filtern ausgestattet sein können.The angle mirror consists of an angular mirror body 1 with a lower insight 2 and an upper view 3 , where in front of both discs 4 ; 5 are arranged, which can be equipped with disc heaters and / or filters.

Die Schrägen hinter dem Einblick 2 und dem Ausblick 3 sind mit einem oberen Umlenkspiegel 6 und einem unteren Umlenkspiegel ausgestattet, welcher als Strahlteiler 7 ausgebildet ist.The slopes behind the insight 2 and the view 3 are with an upper deflection mirror 6 and a lower deflection mirror, which serves as a beam splitter 7 is trained.

Ein herkömmlicher Strahlengang 10 tritt durch den Ausblick 3 ein, wird am oberen Umlenkspiegel 6 nach unten umgelenkt und vom unteren Strahlteiler 7 durch den Einblick 2 an einer Augenposition 17 fokussiert.A conventional beam path 10 enters through the view 3 one, is at the upper deflecting mirror 6 deflected downwards and from the lower beam splitter 7 through the insight 2 at an eye position 17 focused.

Ein vertikales Display 8 koppelt über eine als Kollektorlinse ausgebildete Einkopplungslinse 14 das Bild mit annährend parallelem Strahlengang 9 in den der Winkelspiegelkörper 1 ein, wobei schräg versetzt nach unten auf der entgegengesetzten Seite des Winkelspiegelkörpers 1 ein drittes Spiegelelement 13 angeordnet ist, welches leicht konkav ausgeführt ist und den Strahlengang 9 zu einem unmittelbar unterhalb der Einkopplungslinse 14 angeordneten zweiten Spiegelelement 12 reflektiert, welches seinerseits leicht konvex ausgebildet ist und die Strahlen schräg nach unten auf ein hinter dem Strahlteiler 7 angeordneten ersten Spiegelelement 11 reflektiert, welches ebenfalls leicht konkav ausgebildet ist und die Strahlen so reflektiert, dass er nach Durchgang durch den Strahlteiler 7 mit dem Strahlengang 10 deckungsgleich ist und ebenfalls an der Augenposition 17 fokussiert ist.A vertical display 8th coupled via a trained as a collector lens coupling lens 14 the image with nearly parallel beam path 9 in the angle mirror body 1 a, wherein obliquely offset down on the opposite side of the angle mirror body 1 a third mirror element 13 is arranged, which is slightly concave and the beam path 9 to one immediately below the launching lens 14 arranged second mirror element 12 reflected, which in turn is slightly convex and the rays obliquely down to one behind the beam splitter 7 arranged first mirror element 11 which is also slightly concave and reflects the rays so that it passes through the beam splitter 7 with the beam path 10 is congruent and also at the eye position 17 is focused.

Dieses ermöglicht einem Betrachter beide Darstellungen gleichzeitig zu betrachten, ohne seine Augen umfokussieren zu müssen, wenn er vom Bild des Ausblicks 3 auf die Darstellung des Displays 8 als Informationsquelle wechseln möchte.This allows an observer to view both representations simultaneously without having to refocus his eyes when viewing from the view 3 on the presentation of the display 8th want to switch as an information source.

Claims (9)

Winkelspiegel mit Bildeinkopplung mit einem Winkelspiegelkörper (1), mit einem Einblick (2), einem Ausblick (3), davor angeordneten Scheiben (4; 5), sowie mit oberen und unteren Umlenkspiegeln (6) und einem Display, dessen erzeugtes Bild im Einblick sichtbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Display (8) in einer vertikalen Richtung am Winkelspiegel angeordnet ist, der untere Umlenkspiegel als Strahlteiler (7) ausgebildet ist und dahinter ein erstes Spiegelelement (11) angeordnet ist und dass der Strahlengang (10) des Displays (8) über eine am Winkelspiegelkörper (1) angeordnete Einkopplungslinse (14) und ebenso daran angeordnete Spiegelelemente (11; 12; 13) so geführt ist, dass er am Strahlteiler (7) mit dem Strahlengang (10) durch den Ausblick (3) überlagert ist und beide Bildinformationen bei gleicher Fokussierung des Auges eines Betrachters in identischer Entfernung zum Einblick (2) dargestellt sind.Angle mirror with image coupling with an angle mirror body ( 1 ), with an insight ( 2 ), an outlook ( 3 ), arranged in front of it discs ( 4 ; 5 ), and with upper and lower deflecting mirrors ( 6 ) and a display whose generated image is visible in the inset, characterized in that the display ( 8th ) is arranged in a vertical direction at the angle mirror, the lower deflection mirror as a beam splitter ( 7 ) is formed and behind a first mirror element ( 11 ) is arranged and that the beam path ( 10 ) of the display ( 8th ) via an at the angle mirror body ( 1 ) arranged coupling lens ( 14 ) and also arranged thereon mirror elements ( 11 ; 12 ; 13 ) is guided so that it at the beam splitter ( 7 ) with the beam path ( 10 ) through the outlook ( 3 ) and both image information with the same focus of the eye of an observer at an identical distance to the view ( 2 ) are shown. Winkelsiegel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Display (8) auf der Seite des Einblickes (2) am Winkelspiegel angeordnet ist.An angle seal according to claim 1, characterized in that the display ( 8th ) on the side of the insight ( 2 ) is arranged on the angle mirror. Winkelspiegel nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass dem ersten Spiegelelement (11) über dem Einblick (2) ein zweites Spiegelelement (12) und diesem über dem Spiegelelement 1 (11) ein drittes Spiegelelement (13) und diesem über dem zweiten Spiegelelement (12) die Einkupplungslinse (14) jeweils gegenüberliegend versetzt übereinander angeordnet sind.Angular mirror according to one of the preceding claims, characterized in that the first mirror element ( 11 ) above the insight ( 2 ) a second mirror element ( 12 ) and this above the mirror element 1 ( 11 ) a third mirror element ( 13 ) and this over the second mirror element ( 12 ) the coupling lens ( 14 ) are arranged offset one above the other in each case opposite one another. Winkelspiegel nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Spiegelelement (12) und das dritte Spiegelelement (13) und die Einkopplungslinse (14) auf den vorderen und hinteren Seitenflächen (15; 16) des Winkelspiegelkörpers (1) aufgebracht sind.Angular mirror according to one of the preceding claims, characterized in that the second mirror element ( 12 ) and the third mirror element ( 13 ) and the coupling lens ( 14 ) on the front and rear side surfaces ( 15 ; 16 ) of the angle mirror body ( 1 ) are applied. Winkelspiegel nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Winkelspiegelkörper (1), die Einkopplungslinse (14), die Spiegelelemente (11; 12; 13) und ein durchsichtiger Verbindungskleber jeweils einen identischen Brechungsindex aufweisen.Angle mirror according to one of the preceding claims, characterized in that the angle mirror body ( 1 ), the coupling lens ( 14 ), the Mirror elements ( 11 ; 12 ; 13 ) and a transparent bonding adhesive each having an identical refractive index. Winkelspiegel nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Spiegelelement (11) eine leichte Kippung gegen die optische Achse aufweist.Angular mirror according to one of the preceding claims, characterized in that the first mirror element ( 11 ) has a slight tilting against the optical axis. Winkelspiegel nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Spiegelelement (12), das dritte Spiegelelement (13) sowie die Einkopplungslinse (14) kippwinkelfrei gegen die optische Achse ausgebildet sind.Angular mirror according to one of the preceding claims, characterized in that the second mirror element ( 12 ), the third mirror element ( 13 ) and the coupling lens ( 14 ) are formed without tilting angle against the optical axis. Winkelspiegel nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass seine hintere Seitenfläche (16) eine gemeinsame vertikale Planfläche zur Anordnung der Scheiben (5) des Einblicks (2), des zweiten Spiegelelementes (12) und der Einkopplungslinse (14) aufweist.Angular mirror according to one of the preceding claims, characterized in that its rear side surface ( 16 ) a common vertical plane surface for the arrangement of the discs ( 5 ) of insight ( 2 ), the second mirror element ( 12 ) and the coupling lens ( 14 ) having. Winkelspiegel nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass er auf der vorderen Seitenfläche (15) eine vertikale Planfläche zur Anordnung des dritten Spiegelelementes (13) aufweist, die parallel zur hinteren Seitenfläche (16) auf der Seite des Einblicks (2) ausgebildet ist.Angular mirror according to one of the preceding claims, characterized in that it is mounted on the front side surface ( 15 ) a vertical plane to the arrangement of the third mirror element ( 13 ) parallel to the rear side surface ( 16 ) on the side of the insight ( 2 ) is trained.
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